CN111724696B - Led显示模块 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种LED显示模块，更具体地，涉及一种LED显示模块，其中通过沉积形成的导电金属薄膜层用于配置侧面布线，以连接基板的上部电路图案和下部电路图案，从而去除边框，并且因为即使当多个模块经过拼接以获得所需的显示尺寸时也看不到分割线或边框线，从而保证显示质量。

Description

LED显示模块
技术领域
本公开涉及一种发光二极管(LED)显示模块，并且更具体地，涉及一种LED显示模块，其中通过沉积形成的导电金属薄膜层用于配置侧面布线，以连接基板的上部电路图案和下部电路图案，从而去除边框并保证显示质量，因为即使当多个模块进行拼接以获得所需的显示尺寸时也看不到分割线或边框线。
背景技术
微型发光二极管(LED)是指超小型LED，其结构类似于传统LED的结构，但芯片的微观尺寸为10～100μm，并且可用于显示产品的像素。与传统LED相比，微型LED(micro LED)具有高对比度，在响应速度和视角方面有优势，并且具有优异的亮度和极限分辨率。此外，与有机发光二极管(OLED)相比，微型LED在化学和机械稳定性方面优异、寿命长、并且消耗更少的功率。
传统的LED显示器具有基于迷你LED(具有间隔为0.3mm～5mm间距的X-Y矩阵的LED器件)或微型LED(具有间隔为50～300μm的LED器件)的结构。通常，传统的LED显示器具有如图1所示的结构。
参照图1，传统的LED显示器通常包括：基板30、排列在基板30上的多个显示装置(LED)50、用于多个LED 50的上部电路图案60和下部电路图案80、用于控制多个显示装置等的信号的控制器装置70，并且控制器装置70通过供电布线85接收电力。
在图1中，(a)示出了设置边框B的区域以将控制器装置70安装到基板30的顶侧上，并且形成柔性印刷电路板(FPCB)作为供电布线85，以通过基板30的底侧和顶侧向安装的控制器装置70提供电力和/或信号。
此外，图1中的(b)示出了控制器装置70被安装到没有边框B的区域的基板30的底侧，显示装置50和控制器装置70通过形成在基板30中的通孔经由下部电路图案80连接，并且供电布线85用于向安装在基板30的底侧的控制器装置70提供电力和/或信号。
另外，图1中的(c)示出了控制器装置70被安装到基板30的底侧，边框B的区域被提供以通过与FPCB对应的侧面布线90连接上部电路图案60和控制器装置70，并且供电布线85用于向安装在基板30底侧的控制器装置70提供电力和/或信号。
图1中的(b)所示的LED显示器具有以下缺点：机械强度太低以至于当基板由玻璃制成时基板可能破裂，并且需要形成通孔，因此在制造中需要相当多的时间、精力和成本。
此外，图1中的(a)和图1中的(c)所示的LED显示器具有形成了边框B的缺点，因此在屏幕上看到边框线。特别地，即使如图1中的(c)所示应用侧面布线90，由于传统的FPCB已被用于侧面布线90以提供信号和功率，因此存在看到屏幕划分线(即边框)的缺点。
因此，为了使LED显示屏在功耗、屏幕亮度、对比度等方面有效，具有迷你LED或微型LED的屏幕需要被配置为没有边框B。最终，电路配置必须采用基板的侧面部分。然而，迄今为止还没有提出一种LED显示结构，其中屏幕被配置成没有边框并且用于提供电力和/或信号的布线形成在基板的侧面部分上。
发明内容
因此，本公开被构思以解决前述问题，并且本公开的一个方面是提供一种发光二极管(LED)显示模块，其中，通过沉积形成的导电金属薄膜层用于配置侧面布线，以连接基板的上部电路图案和下部电路图案，从而去除边框并保证显示质量，因为即使在对多个模块进行拼接以获得所需的显示尺寸时也看不到分割线或边框线。
本发明的另一方面是提供一种LED显示模块，其中，多个显示装置被分成至少两个分类组，并且侧面布线部分包括分别与至少两个分类组对应堆叠的至少两个导电金属薄膜层，因此，具有应对在使用微型LED来制造大尺寸高分辨率显示器时导致的窄且长的布线的大幅增加的效果。
根据本公开的实施方式，提供了一种LED显示模块，该LED显示模块包括：基板；多个显示装置，这多个显示装置安装在基板的顶侧；上部电路图案，该上部电路图案形成在基板顶侧；控制器装置，该控制器装置安装在基板的顶侧或底侧；下部电路图案，该下部电路图案形成在基板的底侧；以及侧面布线，该侧面布线电连接上部电路图案和下部电路图案，显示装置包括微型LED，侧面布线包括通过沉积形成的导电金属薄膜层，并且LED显示模块还包括沉积在侧面布线上的保护层。
此外，LED显示模块可以被排列成在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上连接以配置LED显示器，相连接的、彼此相邻的LED显示模块的保护层可以彼此表面接触，并且保护层可以包括倒圆的边缘部分。
此外，多个显示装置可以分为至少两个分类组，并且侧面布线可以包括分别与至少两个分类组对应堆叠的至少两个导电金属薄膜层，以及***在相邻的导电金属薄膜层之间的绝缘层。
附图说明
从以下结合附图对示例性实施方式的描述，本公开的上述和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
图1是传统发光二极管(LED)显示模块的示意性截面图；
图2是根据本公开的实施方式的LED显示模块的示意性截面图，并且图3是根据本公开的实施方式的LED显示模块中的基板侧面部分的示意性截面图；
图4是根据本公开的另一实施方式的LED显示模块的示意性截面图；
图5是根据本公开的实施方式的LED显示模块中的侧面布线的示意性截面图；
图6是根据本公开的实施方式的LED显示模块的连接状态的截面图；以及
图7示出了根据本公开的实施方式的通过连接多个LED显示模块而完成的显示器。
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述根据本公开的帮助厕所使用者站立的设备的实施方式，其具有前述目的、解决方案和效果。
图2是根据本公开的实施方式的发光二极管(LED)显示模块的示意性截面图。
如图2所示，根据本公开的实施方式的LED显示模块100包括：基板30，安装在基板30的顶侧的多个显示装置50，形成在基板30的顶侧上的上部电路图案60，安装在基板30的顶侧或底侧的控制器装置70，形成在基板30的底侧上的下部电路图案80，以及电连接上部电路图案60和下部电路图案80的侧面布线90。
基板30可以包括形成电路图案所需并且通过侧面部分连接电路图案所需的任何基板。也就是说，根据本公开的基板30可以包括玻璃、印刷电路板(PCB)、柔性印刷电路板(FPCB)、塑料、薄膜和类似基板中的任何一个，其上形成有电路图案并且布线可以位于侧面部分上以用于与电路图案电连接。具体地，根据本公开的基板30可以在其顶部和底部安装有各种装置，并且在其顶部和底部分别形成有电路图案。
要安装在基板30的顶侧上的多个显示装置50可以包括LED，特别地，可以包括微型LED。因此，多个显示装置50(即，多个微型LED)被安装在基板30的顶侧，从而形成显示装置矩阵。
在基板30的顶侧，形成布线，即，用于显示装置50的上部电路图案60。也就是说，上部电路图案60形成在基板30的顶侧上，并且向多个显示装置50传送电力和/或信号。上部电路图案60通过侧面布线90从基板30的下侧向多个显示装置50传送电力和/或信号。
为了控制多个显示装置50的信号，控制器装置70被安装到基板30的顶侧或底侧。然而，根据本公开的LED显示模块100采用不具有边框的结构，因此控制器装置70可以被安装到基板30的底侧。除了控制器装置70之外，其他必要装置可以被单独安装到基板30的底侧。与此类似，控制器装置70和用于控制多个显示装置50和收发电信号的各种相关装置可以被安装到基板30的底侧。
下部电路图案80形成在基板的底侧。也就是说，布线(即，用于控制器装置70的下部电路图案80等)形成在基板30的底侧。因此，如图2所示，用于电连接上部电路图案60和下部电路图案80的侧面布线90被形成在基板侧面部分10上。
侧面布线90形成在基板侧面部分10上。具体地，如图3所示，根据本公开的基板侧面部分10包括基板30的侧面11和与基板30的侧面11邻近的基板30的顶部(即，侧面相邻顶部13)和底部(即，侧面相邻底部15)，以及形成在基板侧面部分10上的布线(即，侧面布线90)，该侧面布线90用于电连接形成在基板30的顶部上的上部电路图案60和形成在基板30的底部上的下部电路图案80。
形成在基板侧面部分10上的侧面布线90具有如图2所示的
Figure BDA0002196025810000041
的截面，以电连接上部电路图案60和下部电路图案80。如图3所示，因为侧面布线90具有用于上部电路图案60和下部电路图案80之间的电连接的
Figure BDA0002196025810000042
形，形成有侧面布线90的基板侧面部分10与不仅包括基板30的侧面11而且包括侧面相邻顶部13和侧面相邻底部15的部分对应。
与使用FPCB的传统方法相反，根据本公开的形成在基板侧面部分10上的侧面布线90通过等离子体沉积方法等形成。也就是说，根据本公开的侧面布线90可以包括通过沉积形成的导电金属薄膜层。
与此类似，采用通过沉积形成的导电金属薄膜层作为根据本公开的侧面布线90。因此，当根据本公开的LED显示模块100连接并组成LED显示器时，在显示器屏幕上看不到边框线。特别地，当形成厚度为2～10μm的导电金属薄膜层作为横向侧布线90时，在显示器屏幕上看不到边框线。
同时，侧面布线90通过在真空腔室中的沉积工艺形成。具体地，接收其中仅未形成侧面布线90的模块基板30(即，除了侧面布线90之外，形成有上部电路图案60、下部电路图案80等的基板30)，并且在真空腔室中对模块基板30执行沉积侧面布线90的工艺以连接上部电路图案60和下部电路图案80。为此，连接端子层20分别设置在基板30的顶侧和底侧。
连接端子层20是指用于通过侧面布线90电连接上部电路图案60和下部电路图案80的电路图案。形成在上部电路图案60上的连接端子层20将上部电路图案60与沉积在基板30的与侧面邻近的上侧13上的侧面布线90电连接，并且形成在下部电路图案80上的连接端子层20将下部电路图案60与沉积在基板30的与侧面邻近的下侧15上的侧面布线90电连接。
侧面布线90是指通过如上所述的沉积形成的导电金属薄膜层，并且因为侧面布线90用作电连接上部电路图案60和下部电路图案80的电路图案，所以需要保护其免受外部影响。为此，侧面布线90可以涂覆有环氧树脂等的保护层40。因为侧面布线90通过沉积形成，所以根据本公开的保护层40也可以通过沉积形成，以提高工艺效率并执行如图4所示的连续工艺。
换句话说，如图4所示，根据本公开的LED显示模块100还可以包括沉积在侧面布线90上的保护层40。保护层40可以在一个真空腔室中连续形成在侧面布线90上。
同时，如图6所示，根据本公开的基于沉积的保护层40可以沉积在侧面布线90上，以便于当根据本公开的LED显示模块100通过表面接触组成单个大尺寸LED显示器时保护侧面布线90并使其电绝缘。
与此类似，如图7所示，根据本公开的LED显示模块100可以被排列为在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上连接，以制作单个大尺寸LED显示器，并且，如图6所示，彼此相邻的连接的LED显示模块100的保护层40在表面彼此接触，并且保护层40的每个边缘部分41被倒圆。
图7示出了六个LED显示模块100水平和垂直相邻，以形成单个大尺寸LED显示器。在这种情况下，LED显示模块100基于它们的保护层40之间的表面接触与相邻的LED显示模块100连接。为了防止在通过表面接触连接LED显示模块100时发生LED显示模块100的损坏或破损或使LED显示模块100的损坏或破损最小化，要进行表面接触的保护层40的边缘部分41(见图4)被倒圆(rounded)。同时，保护层40沉积在侧面布线90上并且连续形成在侧面布线90上，因此侧面布线90也可以具有倒圆形，即，弯曲(curved)的边缘部分95(见图2)。
根据本公开的LED显示模块100可以包括微型LED显示模块并配置高分辨率和大尺寸的微型LED显示器。结果，多个显示装置50，即，微型LED的数量增加，因此上部电路图案60等的布线也大大增加。因此，可能出现的问题是，单层导电金属薄膜层对侧面布线90来说是不够的，从而使微型LED和与连接到下部电路图案80的微型LED连接的多个上部电路图案60等的布线的数量大大增加。
为了解决这样的问题，LED显示模块100包括被分成多个分类组的多个显示装置50，以与多个导电金属薄膜层对应电连接，并且侧面布线90包括多个导电金属薄膜层(见图5中的“91”)，以与多个分类组对应电连接。在多个导电金属薄膜层91中，彼此相邻的导电金属薄膜层91可以通过绝缘层93彼此电隔离。
与此类似，根据本公开的多个显示装置50可以被分成至少两个分类组，并且，如图5所示，侧面布线90可以包括分别与至少两个分类组对应堆叠的至少两个导电金属薄膜层91，以及形成在相邻的导电金属薄膜层91之间的绝缘层93。
根据本公开的侧面布线90可以通过如上所述的沉积形成。在下文中，将示意性地描述应用于本发明的侧面布线90的沉积形成工艺。
首先，对要形成布线的基板侧面部分10设置掩模。也就是说，用于沉积的掩模附接到基板，从而对将要形成布线的基板侧面部分10进行掩模处理。基板侧面部分的掩模工艺包括将用于沉积的掩模附接到基板30的操作，使得布线可以在真空腔室中沉积在基板侧面部分10上。用于沉积的掩模被形成为具有“[”形状，并因此附接到基板的顶部和底部以及基板30的基板侧面部分10。
用于沉积的掩模可以通过膜、金属和油墨印刷形成。特别地，用于沉积的掩模可以以聚酰亚胺(PI)膜的形式给出。当PI膜用作用于沉积的掩模时，用于沉积的掩模紧密地附接到包括基板侧面部分10的基板30，其间具有各种粘合剂。
在PI膜掩模和基板30之间***粘合剂，首先对PI膜掩模进行临时接合处理，以便在预定的处理条件下临时附接到基板30上，然后执行确定的粘合过程，以便在预定的处理条件下粘合到基板30上。
当完成将用于沉积的掩模粘合到包括将在其上形成布线的基板侧面部分10的基板30上的掩模操作时，对掩模基板30执行沉积工艺。也就是说，将掩模基板30引入真空腔室，然后通过溅射在基板侧面部分10上形成布线。
同时，真空腔室中的沉积工艺用于形成侧面布线90，因此与形成在基板侧面部分10上的侧面布线90对应的导电金属薄膜层在真空腔室内沉积。为了形成高质量的布线，可以在形成导电金属薄膜层之前在基板侧面部分10上形成与籽晶层对应的粘合金属层。换句话说，根据本公开，与籽晶层对应的粘合金属层、与侧面布线90对应的导电金属薄膜层和保护层依次沉积在基板侧面部分10上。
粘合金属层可包含导电材料，例如，金属材料。金属材料可包括镍(Ni)和铬(Cr)、钛(Ti)、钼(Mo)、不锈钢(SUS)或它们的合金中的一种作为单层或多层。
例如，粘合金属层可以包含镍和铬的合金。包括镍和铬的粘合金属层中镍与铬的重量比可在8：2至9.5：0.5的范围内选择。铬可以改善增强基板(特别是塑料基板)和导电金属薄膜层之间的粘合力。由镍和铬合金制成的粘合金属层可以使基板和导电金属薄膜层之间的粘合力比仅包含镍的粘合金属层的粘合力增强约1.5倍。
当粘合金属层包含镍和铬的合金时，与仅包含镍的粘合金属层相比，沉积工艺的薄膜形成效率得到改善。由仅使用具有磁性的镍的溅射等执行的沉积可能降低粘合金属层的薄膜厚度均匀性或类似质量。然而，根据本公开的实施方式，使用镍和铬合金进行的溅射改善了所形成的薄膜的质量，并且如上所述增强了基板和导电金属薄膜层之间的粘合力。
在通过沉积在基板侧面部分10上形成粘合金属层之后，在粘合金属层上形成与侧面布线90对应的导电金属薄膜层。可以形成包括各种金属或合金的导电金属薄膜层。例如，导电金属薄膜层可以包含铜，或者可以被设置为包含不低于约85wt％的锡(Sn)的锡(Sn)基无铅金属层。除了锡(Sn)之外，导电金属薄膜层可以包含银(Ag)、铜(Cu)、铋(Bi)、锌(Zn)和铟(In)中的至少一种。在导电金属薄膜层包含银(Ag)和铜(Cu)的情况下，导电金属薄膜层可以包含比铜(Cu)更多的银(Ag)以具有更低的熔点。
在如上所述通过溅射将导电金属薄膜层沉积在粘合金属层上之后，在相同腔室110内通过溅射将保护层40沉积在导电金属薄膜层上。
保护层40可包含金属材料。例如，如粘合金属层一样，保护金属材料可以包括镍(Ni)和铬(Cr)、钛(Ti)、钼(Mo)、不锈钢(SUS)或它们的合金中的一种。优选地，保护层由与相同腔室110内的粘合金属层相同的材料制成。与此类似，粘合金属层和保护层由一个腔室内的相同材料制成，从而简化了整个过程，从而使制造基板的时间、精力和成本最小化。保护层保护导电金属薄膜层在制造、分配等过程中免受腐蚀和污染。
同时，如上所述，形成在基板侧面部分10上的布线通过在同一腔室内溅射依次堆叠粘合金属层、与侧面布线90对应的导电金属薄膜层和保护层而形成，并且因此，每个金属层都可以进行离子束处理。换句话说，用于本公开的真空腔室110支持如上所述的离子束处理，因此在形成每个金属层之前执行离子束处理，从而增强基板和粘合金属层之间以及金属层之间的附接、粘合和紧密接触。
具体地，在一个真空腔室内，首先对基板侧面部分10进行离子束处理，然后通过溅射将粘合金属层沉积在基板侧面部分10上。接下来，对粘合金属层进行离子束处理，然后通过溅射将与侧面布线90对应的导电金属薄膜层沉积在粘合金属层上。接下来，对导电金属薄膜层进行离子束处理，然后通过溅射将保护层沉积在导电金属薄膜层上。与此类似，在形成金属层之前，在一个真空腔室中进行离子束处理，从而通过简化的工艺和简化的设备结构增强基板和金属层之间以及金属层之间的紧密接触，从而提高制造基板的效率。
针对技术问题和解决方案使用根据本公开的LED显示模块，通过沉积形成的导电金属薄膜层用于配置侧面布线，以连接基板的上部电路图案和下部电路图案，从而去除边框，并因为即使当多个模块经过拼接以获得所需的显示尺寸时也看不到分割线或边框线，从而保证显示质量。
此外，根据本公开，多个显示装置被分成至少两个分类组，并且侧面布线包括分别与至少两个分类组对应堆叠的至少两个导电金属薄膜层，因此，当使用微型LED来制造大尺寸高分辨率显示器时，可以应对窄布线和长布线的大幅增加而产生影响。
尽管已经示出并描述了本公开的一些示例性实施方式，这些仅用于说明目的，并且本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施方式进行改变，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
参考标记
10：基板侧面部分 11：侧面
13：侧面相邻顶部 15：侧面相邻底部
20：连接端子层 30：基板
40：保护层 50：显示元件
60：上部电路图案 70：控制元件
80：下部电路图案 90：侧面布线
100：LED显示模块

Claims (3)

1.一种发光二极管LED显示模块，该LED显示模块包括：
基板；
多个显示装置，该多个显示装置安装在所述基板的顶侧；
上部电路图案，该上部电路图案形成在所述基板的所述顶侧；
控制器装置，该控制器装置安装在所述基板的所述顶侧或底侧；
下部电路图案，该下部电路图案形成在所述基板的所述底侧；
侧面布线，该侧面布线电连接所述上部电路图案和所述下部电路图案；以及
连接端子层，该连接端子层分别设置在所述基板的顶侧和底侧，并且通过所述侧面布线将所述上部电路图案和所述下部电路图案连接，
所述多个显示装置中的每一个包括微型LED，
所述侧面布线包括通过沉积形成的导电金属薄膜层，所述导电金属薄膜层具有2μm～10μm的厚度，并且
所述LED显示模块还包括沉积在所述侧面布线的整个部分上的保护层。
2.一种发光二极管LED显示器，该LED显示器包括根据权利要求1所述的多个LED显示模块，其中，
所述多个LED显示模块被布置为在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上连接以配置所述LED显示器，
彼此相邻的连接的LED显示模块的所述保护层在表面彼此接触，并且
所述保护层包括在所述保护层之间进行表面接触的边缘部分，所述边缘部分限定所述侧面布线的边缘。
3.根据权利要求2所述的LED显示器，其中，
多个所述显示装置分为至少两个分类组，
所述侧面布线包括分别与至少两个所述分类组对应堆叠的至少两个导电金属薄膜层，以及***在所述相邻的导电金属薄膜层之间的绝缘层。
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